DE10228304A1

DE10228304A1 - Turbolader, der eine Scheibe aufweist, um schlechten Wirkungsgrad durch Wellen/Einschnitte zu verringern

Info

Publication number: DE10228304A1
Application number: DE10228304A
Authority: DE
Inventors: James J Callas; Frank G Gerke; Delbert L Kramer; Mark D Moeckel
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2003-03-20
Also published as: US6553763B1

Abstract

Ein Turbolader für einen Verbrennungsmotor ist mit einem Kompressor versehen mit einem Einlaß, der Verbrennungsgas aufnimmt, und mit einem Auslaß; und mit einer Turbine, die treibend mit dem Kompressor gekoppelt ist. Die Turbine hat eine Welle und ein Turbinenrad, das auf der Welle angeordnet ist. Das Turbinenrad hat eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen bzw. Einschnitten definiert. Wellenfüller sind zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet. Vorteile von einem gewellten bzw. eingeschnittenen Turbinenrad, die aus der Verringerung der Masse resultieren, werden ohne Verringerung des Wirkungsgrades erreicht, der normalerweise bei gewellten bzw. eingeschnittenen Turbinenrädern auftritt.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Turbolader für Verbrennungsmotoren und insbesondere auf eine Turboladerturbine mit einem gewellten Turbinenrad.

Hintergrund

Ein begrenzender Faktor für die Leistung eines Verbrennungsmotors ist die Verbrennungsluftmenge, die zur Einlaßsammelleitung zur Verbrennung in den Motorzylindern geliefert werden kann. Atmosphärischer Druck ist oft nicht adäquat, um die erforderliche Menge an Luft für einen ordnungsgemäßen Betrieb eines Motors mit hohem Wirkungsgrad zu liefern. Es ist daher die übliche Praxis, ein Hilfssystem zu verwenden, um zusätzliche Luft zur Einlaßsammelleitung zu liefern.
Ein Verbrennungsmotor kann einen oder mehrere Turbolader aufweisen, um Luft zu komprimieren, die dann zu den Verbrennungszylindern geliefert wird. Jeder Turbolader weist typischerweise eine Turbine auf, die von den Abgasen des Motors angetrieben wird, und mindestens einen Kompressor, der von der Turbine angetrieben wird. Der Kompressor nimmt zu komprimierende Luft auf und liefert die komprimierte Luft zu den Verbrennungszylindern. Der Turbolader liefert Verbrennungsluft zum Motor mit einem höheren Druck und einer höheren Dichte als dem atmosphärischen Druck und der Umgebungsdichte. Der Turbolader kann verwendet werden, um einen Leistungsverlust aufgrund der Höhe auszugleichen, oder die Leistung zu steigern, die aus einem Motor bei einer gegebenen Verdrängung erhalten werden kann, wodurch die Kosten, das Gewicht und die Größe eines Motors für eine gegebene Leistungsausgabe verringert werden.
Es ist auch üblich, Abgasrückzirkulationssysteme (AGR-Systeme) zu verwenden, um die Erzeugung von unerwünschten Verunreinigungsgasen und Partikelstoffen im Betrieb eines Verbrennungsmotors zu steuern. AGR- Systeme haben sich insbesondere bei Straßenmotorfahrzeugen als nützlich erwiesen. Bei einem typischen AGR-System werden Abgasnebenprodukte zur Einlaßluftversorgung des Verbrennungsmotors zurückzirkuliert. Das Ergebnis ist eine Verringerung der Konzentration des Sauerstoffes, was wiederum die maximale Verbrennungstemperatur innerhalb des Zylinders senkt und die chemische Reaktion des Verbrennungsprozesses verlangsamt, wodurch die Bildung von Stickoxyden (NOx) verringert wird. Unverbrannte Kohlenwasserstoffe in den Abgasen können durch erneutes Einleiten in den Motorzylinder verbrannt werden, was weiter die Emission von Abgasnebenprodukten verringert.

Wenn man die Abgasrückzirkulation in einem turboaufgeladenen Diesel- Motor verwendet, wird das zurück zu zirkulierende Abgas normalerweise stromaufwärts der abgasgetriebenen Turbine entfernt, die mit dem Turbolader assoziiert ist. Bei manchen Anwendungen wird das Abgas direkt von der Abgassammelleitung abgeleitet. Bei einem geteilten Abgassammelleitungssystem kann ein AGR-System ausgelegt werden, um Abgas von beiden Seiten des aufgeteilten Sammelleitungssystems aufzunehmen, oder nur von einer Seite des aufgeteilten Sammelleitungssystems. Die Verwendung von irgendeinem dieser Ansätze verringert den verfügbaren Abgasfluß zum Betrieb der Turbine des Turboladers. Ein Beispiel eines Verbrennungsmotors mit einem Abgasturbolader und einem AGR-System wird offenbart im US- Patent 5 802 846 (Bailey).

Um die Spannungen in einem Turbinenrad eines Turboladers auf ein akzeptables Niveau zu verringern, ist es bekannt, einen Teil des Materials in dem Turbinenrad zu entfernen, wodurch die Drehmasse verringert wird. Eine Praxis ist es gewesen, Material nahe dem Außendurchmesser des Turbinenrades zwischen den Turbinenschaufeln zu entfernen. Diese Praxis wird als "scalloping" bzw. "Kammschliff" (Wellenschliff) bezeichnet, da die Außenkante des Turbinenrades eine wellenschliffartige bzw. gewellte Erscheinung haben wird. Während die Praxis des Wellenschliffes Vorteile hat bei der Verringerung der Spannungen im Turbinenrad, wird die Leistung der Turbine dahingehend verringert, daß das gewellte Rad den platten Fluß der Abgase durch die Turbine verzerrt. Bei einem Motor mit einem signifikanten AGR- Fluß ist es wünschenswert, den Turbinenwirkungsgrad auf einem hohen Niveau zu halten, um Vorteil aus dem verringerten Abgasfluß zu ziehen, der für den Turbolader verfügbar ist, und dadurch einen ausreichenden komprimierten Luftfluß zum Motor für die Verbrennung zu liefern. Die Verringerung des Wirkungsgrades durch die Anwendung eines gewellten Turbinenrades kann die Vorteile ausgleichen, die vom Wellenschliff erhalten werden, insbesondere bei einem Motor mit einem signifikanten AGR-Fluß.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der Erfindung wird ein Verbrennungsmotor mit einer Vielzahl von Verbrennungszylindern, mit einer Auslaßsammelleitung, mit einer Einlaßsammelleitung und einem Turbolader vorgesehen. Der Turbolader weist einen Kompressor mit einem Einlaß auf, der Verbrennungsgas aufnimmt, und mit einem Auslaß in Strömungsmittelverbindung mit der Einlaßsammelleitung und mit einer Turbine, die in treibender Weise mit dem Kompressor gekoppelt ist. Die Turbine hat ein Turbinengehäuse, eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und ein Turbinenrad, das auf der Welle in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Turbinenrad hat eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen definiert. Wellenfüller sind zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet. Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist ein Turbolader mit einem Kompressor vorgesehen, der einen Einlaß besitzt, der Verbrennungsgas aufnimmt, und mit einem Auslaß; und mit einer Turbine, die treibend mit dem Kompressor gekoppelt ist. Die Turbine hat eine Welle und ein Turbinenrad, das auf der Welle angeordnet ist. Das Turbinenrad hat eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen definiert. Wellenfüller sind zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der Erfindung wird eine Turbine vorgesehen, und zwar mit einem Turbinengehäuse, mit einer Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und mit einem Turbinenrad, das auf der Welle angeordnet ist. Das Turbinenrad hat eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen definiert. Wellenfüller sind zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors vorgesehen, und zwar mit den folgenden Schritten: Vorsehen einer Vielzahl von Verbrennungszylindern, einer Auslaßsammelleitung und einer Einlaßsammelleitung; Transport des Abgases von der Vielzahl von Verbrennungszylindern zur Auslaßsammelleitung; Vorsehen eines Turboladers mit einem Kompressor mit einem Einlaß und einem Auslaß und einer Turbine mit einem Einlaß und einem Auslaß, weiter mit einem Turbinenrad, mit einer Vielzahl von Turbinenschaufeln und Wellen bzw. Einschnitten auf der Außenkante des Turbinenrades; Vorsehen von Wellenfüllern, die in die Wellen passen; drehbarer Antrieb der Turbine mit Abgasen, die am Turbineneinlaß eingeleitet werden, wobei das Abgas entlang des Turbinenrades und entlang den Wellenfüllern zum Turbinenauslaß fließt; Einleiten des Verbrennungsgases am Kompressoreinlaß; und Transport des Verbrennungsgases vom Kompressorauslaß zur Einlaßsammelleitung.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung wird eine Turbine mit einem Turbinengehäuse vorgesehen, mit einer Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, und mit einem Turbinenrad, das auf der Welle angeordnet ist. Das Turbinenrad hat eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Außenkante. Mittel sind getrennt von dem Turbinenrad und assoziiert damit vorgesehen, um den aerodynamischen Wirkungsgrad des Strömungsmittelflusses entlang der Turbinenschaufeln zu verbessern.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit einem Turbolader, der die vorliegende Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines gewellten Turbinenrades;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Turbinenrades und einer Welle, die die vorliegende Erfindung verkörpern;
Fig. 4 ist eine bruchstückhafte Ansicht eines gewellten Turbinenrades; und
Fig. 5 ist eine bruchstückhafte Ansicht einer Scheibe, die die vorliegende Erfindung verkörpert.

Detaillierte Beschreibung

Mit Bezug auf die Zeichnungen und auf Fig. 1 im besonderen ist ein Verbrennungsmotor 10 gezeigt, der ein Abgasrückzirkulationssystem 12 (AGR-System) und einen Turbolader 14 aufweist, bei dem die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet werden kann.
Der Verbrennungsmotor 10 weist eine Vielzahl von Verbrennungszylindern 16 auf, und weist wie in Fig. 1 gezeigt, sechs Verbrennungszylinder 16 auf. Jeder Verbrennungszylinder 16 ist mit einer Einlaßsammelleitung 18 und mit einer Auslaßsammelleitung 20 gekoppelt. Während eine einzelne Einlaßsammelleitung 18 gezeigt ist, sei bemerkt, daß mehr als eine Einlaßsammelleitung mit jedem Verbrennungszylinder 16 verwendet werden kann oder damit gekoppelt werden kann, um eine Luftmischung an jeden Verbrennungszylinder 16 zu liefern. Während weiter eine einzige Auslaßsammelleitung 20 gezeigt ist, sei bemerkt, daß mehr als eine Auslaßsammelleitung vorgesehen werden könnte, wobei jede Auslaßsammelleitung mit einer anderen Vielzahl von Verbrennungszylindern 16 gekoppelt ist. Während zusätzlich ein einziger Turbolader 14 gezeigt ist, sei bemerkt, daß zwei oder mehr Turbolader verwendet werden könnten, und daß die vorliegende Erfindung in einen oder mehrere der Turbolader eingebaut werden könnte. Ein Brennstoff, wie beispielsweise Dieselbrennstoff wird in jeden Verbrennungszylinder eingeleitet und darin in bekannter Weise verbrannt.
Der Turbolader 14 weist eine Turbine 22 und einen Kompressor 24 auf. Die Turbine 22 weist ein Turbinengehäuse 26 mit einem Turbinenrad 28 auf, das betriebsmäßig zur Drehung darin angeordnet ist. Das Turbinengehäuse 26 definiert einen Turbineneinlaß 30 und einen Turbinenauslaß 32. Der Turbineneinlaß 30 ist in Flußverbindung mit der Auslaßsammelleitung 20 über eine Strömungsmittelleitung 34 angeschlossen. Der Turbinenauslaß 32 ist mit einem weiteren (nicht gezeigten) Auslaßsystem des Motors 10 verbunden, welches einen oder mehrere Dämpfer aufweisen kann, und zwar mit einem darauf folgenden Auslaß zur Umgebung.
Das Turbinenrad 28 (Fig. 2 und 3) ist auf einer Welle 36 angeordnet, die treibend mit einem (nicht gezeigten) Kompressorrad im Kompressor 24 gekoppelt ist. Das Turbinenrad 28 weist eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 38 auf. Um die Masse des Turbinenrades 28 zu verringern, ist ein Teil des Materials des Turbinenrades 28 zwischen den benachbarten Turbinenschaufeln 38 entfernt worden, wodurch eine Vielzahl von Wellen bzw. muschelförmigen Ausschnitten 40 (Fig. 4) gebildet werden, die sich vom Außendurchmesser des Turbinenrades 28 nach innen erstrecken. Wie somit am deutlichsten in Fig. 4 zu sehen, hat die Außenkante 42 des Turbinenrades 28 eine serpentinenartige Konfiguration bzw. gewellte Konfiguration, wodurch Wellen bzw. Einschnitte 40 zwischen den radial äußeren Spitzen der Turbinenschaufeln 38 definiert werden.
Eine Vielzahl von Wellenfüllern 50 ist vorgesehen, und zwar jeweils ein solcher Wellenfüller 50 für jede Welle 40. Die Wellenfüller 50 können als Teil eines einzigen Körpers 52 vorgesehen werden, der auf der Welle 36 direkt innerhalb des Turbinenrades 28 angeordnet ist. Der Körper 52 weist eine Scheibe 54 mit einer Vorderseite 56 auf, die so geformt ist, daß sie im wesentlichen zu einer Rückseite 58 (Fig. 2) des Turbinenrades 28 paßt, und eine mittlere Öffnung 60, durch welche die Scheibe 54 auf der Welle 36 montiert ist. Die Wellenfüller 50 sind dickere Gebiete, die am Umfang der Scheibe 54 angeordnet sind, und werden präzise durch (Fräs-) Bearbeitung, durch Guß oder ähnliches ausgebildet, um die Öffnungen zu verdecken, die in dem Turbinenrad 28 durch die Wellen bzw. Einschnitte 40 erzeugt wurden. Zusätzlich wird die Vorderseite von jedem Wellenfüller 50 so ausgebildet, daß sie einen aerodynamisch sanften Übergang zwischen benachbarten Turbinenschaufeln 38 im Gebiet der Wellen bzw. Einschnitte 40 bietet. In dieser Hinsicht wird jeder Wellenfüller 50 eine Oberflächenkonfiguration haben, die jenem Teil des Turbinenrades 28 ähnlich ist, der entfernt wurde, um die Wellen bzw. Einschnitte 40 zu bilden. Wenn die Wellenfüller 50 ordnungsgemäß in den Wellen 40 positioniert sind, ist die Oberfläche, die dem Fluß entlang des Turbinenrades 28 dargeboten wird, im wesentlichen ähnlich der Oberfläche eines Turbinenrades ohne Wellen bzw. Einschnitte.
Der Kompressor 24 weist einen Einlaß 70 und einen Kompressorauslaß 72 auf. Der Kompressoreinlaß 70 nimmt Verbrennungsgas von einer Quelle auf wie beispielsweise von der umgebenden Luft, und der Kompressorauslaß 72 liefert komprimiertes Verbrennungsgas zur Einlaßsammelleitung 18 über eine Strömungsmittelleitung 74. Es sei bemerkt, daß der Kompressor 24 in schematischer Darstellung gezeigt ist und ein oder mehrere Kompressorräder aufweisen kann, die eine oder mehrere Kompressionsstufen vorsehen können. Eine geeignete Zwischenstufenleitung, ein Zwischenstufenkühler und ähnliches können in einem Turbolader mit mehreren Kompressorrädern vorgesehen werden. Ein Nachkühler 76 kann in der Leitung 74 vorgesehen werden.
Das Abgasrückzirkulationssystem 12 weist eine Leitung 78 auf, die Abgas von der ersten Auslaßsammelleitung 20 aufnimmt, um das Abgas in die Einlaßsammelleitung 18 zu leiten. Die Leitung 78 weist ein Ventil 80 auf, um den Abgasfluß durch die Leitung 78 zu steuern. Ein AGR-Kühler 82 kann in der Leitung 78 vorgesehen werden, um die Temperatur des Abgases abzusenken, das in die Einlaßsammelleitung 18 geliefert wird.
Die Strömungsmittelleitung 47 und die Leitung 78 sind strömungsmittelmäßig mit einem Mischer 84 gekoppelt. Der Mischer 84 steuert die Mischung des komprimierten Verbrennungsgases vom Kompressor 24 mit dem Abgas, das aus dem Abgasrückzirkulationssystem 12 rückzirkuliert wurde, wobei eine Mischung davon zur Einlaßsammelleitung 18 durch eine Strömungsmittelleitung 86 geliefert wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Während der Anwendung des Motors 10 wird Brennstoff, wie beispielsweise Dieselbrennstoff in die Verbrennungszylinder 16 eingeleitet und verbrannt, wenn ein (nicht gezeigter) Kolben, der in jedem Verbrennungszylinder 16 angeordnet ist, auf einer oberen Totpunktposition oder nahe dieser ist. Abgas wird von jedem Verbrennungszylinder 16 zur Auslaßsammelleitung 20 transportiert. Ein Teil des Abgases innerhalb der Auslaßsammelleitung 20 wird zur Leitung 34 und zum Einlaß 30 transportiert, um drehbar das Turbinenrad 28 anzutreiben. Die Turbine 22 wiederum treibt drehbar den Kompressor 24 über die Welle 36 an. Das verbrauchte Abgas wird aus der Turbine 22 in die Umgebung durch den Turbinenauslaß 32 ausgelassen. Der Abgasfluß tritt in die Turbine 22 durch den Einlaß 30 nahe dem Außendurchmesser des Turbinenrades 28 ein und fließt nach innen entlang der Turbinenschaufeln 38 zum Turbinenauslaß 32. Bei der Verwendung von Turboladern mit Turbinen mit gewellten bzw. ausgeschnittenen Turbinenrädern wird der Abgasfluß entlang des Umfangs des Turbinenrades abgerissen, wenn der hereinkommende gasförmige Strom auf die Kante 42 trifft, die die Wellen bzw. Einschnitte 40 definiert. Der verzerrte bzw. verwirbelte Abgasfluß durch die Turbine 22 verringert den Wirkungsgrad der Turbine. Jedoch ist bei der vorliegenden Erfindung der Körper 52 direkt benachbart zum Turbinenrad 18 auf der Welle 36 positioniert, und Wellenfüller 50 verstopfen die Öffnungen im Umfang des Turbinenrades 28, die von der Kante 42 definiert werden. Die Wellenfüller 50 erzeugen einen aerodynamisch sanften Übergang zwischen den benachbarten Turbinenschaufeln 38 ohne signifikante Kanten, die den Fluß entlang der Turbinenschaufeln 38 verzerren. Der nicht verzerrte bzw. nicht verwirbelte Fluß der Abgase durch die Turbine 22 hat einen gesteigerten Wirkungsgrad des Turboladers zur Folge.
Der Kompressor 24, der durch die Turbine 22 über die Welle 36 angetrieben wird, zieht Verbrennungsluft in den Kompressoreinlaß 70. Die Verbrennungsluft wird innerhalb des Kompressors 24 in bekannter Weise komprimiert und wird aus dem Kompressor 24 durch den Kompressorauslaß 72 und die Strömungsmittelleitung 74 ausgelassen. Die komprimierte Verbrennungsluft wird innerhalb des Nachkühlers 76 gekühlt und wird zur Einlaßsammelleitung 18 über den Mischer 84 und die Strömungsmittelleitung 86 zur Anwendung bei der Verbrennung transportiert, die innerhalb der Verbrennungszylinder 14 auftritt.
Das Abgas wird von der Auslaßsammelleitung 20 zur Einlaßsammelleitung 18 über die Abgasrückzirkulationsleitung 78, den Mischer 84 und die Strömungsmittelleitung 86 rückzirkuliert. Der Abgasfluß durch die Abgasrückzirkulationsleitung 78 wird durch das Ventil 80 gesteuert und von dem AGR- Kühler 82 gekühlt.
Der Mischer 84 kombiniert den Strömungsmittelfluß von der Abgasrückzirkulationsleitung 78 und von der Strömungsmittelleitung 74 und liefert die Mischung davon zur Einlaßsammelleitung 18 durch die Strömungsmittelleitung 86.
Der Turbolader der vorliegenden Erfindung erreicht die Vorteile eines gewählten bzw. ausgeschnittenen Turbinenrades, während er den Wirkungsgrad eines nicht gewählten bzw. nicht ausgeschnittenen Turbinenrades beibehält. Die Masse des Turbinenrades wird verringert, um Spannungen im Turbinenrad zu verringern. Der Wirkungsgrad wird beibehalten durch Vorsehen von Wellenfüllern, die kein Teil des Turbinenrades sind und nicht zu dessen Masse hinzu kommen, wobei diese als getrennter Teil vorgesehen sind, die jedoch die Verwirbelung bzw. Verzerrung des Gasflusses entlang der Oberfläche des Turbinenrades eliminieren.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.

Claims

1. Verbrennungsmotor, der Folgendes aufweist:
eine Vielzahl von Verbrennungszylindern;
eine Auslaßsammelleitung, die mit der Vielzahl von Verbrennungszylindern gekoppelt ist;
eine Einlaßsammelleitung, die mit der Vielzahl von Verbrennungszylindern gekoppelt ist; und
einen Turbolader, der einen Kompressor mit einem Einlaß aufweist, der Verbrennungsgas aufnimmt, und mit einem Auslaß in Strömungsmittelflußverbindung mit der Einlaßsammelleitung, und eine Turbine, die treibend mit dem Kompressor gekoppelt ist, wobei die Turbine ein Turbinengehäuse besitzt, weiter eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, ein Turbinenrad, das auf der Welle in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Turbinenrad eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Kante besitzt, die eine Vielzahl von Einschnitten bzw. Wellen definiert, und Wellenfüller, die zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet sind.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Wellenfüller nicht an dem Turbinenrad angebracht bzw. befestigt sind.

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, wobei die Wellenfüller an der Welle angebracht bzw. befestigt sind.

4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, wobei die Wellenfüller einen einzigen Körper definieren, der an der Welle angebracht ist.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, wobei der Körper eine Scheibe benachbart zum Turbinenrad aufweist, und wobei die Füller am Umfang der Scheibe angebracht sind, wobei die Wellenfüller ausgebildet bzw. geformt sind, um Öffnungen zwischen benachbarten Turbinenschaufeln zu verdecken, und wobei sie eine Außenfläche besitzen, die aerodynamisch geformt ist, um einen Übergang zwischen benachbarten Turbinenschaufeln zu schaffen.

6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Wellenfüller einen einzigen Körper definieren, der an der Welle angebracht ist.

7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, der eine Scheibe benachbart zum Turbinenrad aufweist, und wobei die Wellenfüller am Umfang der Scheibe angeordnet sind, wobei die Wellenfüller ausgeformt sind, um Öffnungen zwischen benachbarten Turbinenschaufeln zu verdecken bzw. auszufüllen und eine Außenoberfläche besitzen, die aerodynamisch zum Übergang zwischen den benachbarten Turbinenschaufeln ausgeformt sind.

8. Turbolader, der folgendes aufweist:
einen Kompressor mit einem Einlaß, der Verbrennungsgas aufnimmt, und mit einem Auslaß; und
eine Turbine, die treibend mit dem Kompressor gekoppelt ist, wobei die Turbine ein Turbinengehäuse besitzt, weiter eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist, ein Turbinenrad, das auf der Welle in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Turbinenrad eine Vielzahl von Turbinenschaufeln besitzt, und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen bzw. Einschnitten definiert, und wobei Wellenfüller zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet sind.

9. Turbolader nach Anspruch 8, wobei die Wellenfüller nicht am Turbinenrad angebracht sind.

10. Turbolader nach Anspruch 9, der eine Scheibe aufweist, die auf der Welle benachbart zum Turbinenrad vorgesehen ist, wobei die Scheibe die Wellenfüller darauf trägt.

11. Turbolader nach Anspruch 8, der eine Scheibe aufweist, die auf der Welle benachbart zum Turbinenrad vorgesehen ist, wobei die Scheibe die Wellenfüller darauf trägt.

12. Turbolader nach Anspruch 11, wobei die Wellenfüller am Umfang der Scheibe angeordnet sind, wobei die Wellenfüller ausgeformt sind, um Öffnungen zwischen den benachbarten Turbinenschaufeln zu verdecken bzw. aufzufüllen und einen Außenumfang besitzen, der aerodynamisch zum Übergang zwischen den benachbarten Schaufeln ausgeformt ist.

13. Turbolader nach Anspruch 8, wobei die Wellenfüller einen einzigen Körper definieren, der an der Welle angebracht ist.

14. Turbolader nach Anspruch 8, der eine Scheibe benachbart zum Turbinenrad aufweist, und wobei die Wellenfüller am Umfang der Scheibe angeordnet sind, wobei die Wellenfüller ausgeformt sind, um Öffnungen zwischen benachbarten Turbinenschaufeln zu verdecken bzw. auszufüllen und eine Außenumfangsfläche besitzen, die aerodynamisch zum Übergang zwischen den benachbarten Schaufeln ausgeformt ist.

15. Turbine, die folgendes aufweist:
ein Turbinengehäuse;
eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist;
ein Turbinenrad, das auf der Welle in dem Gehäuse angeordnet ist,
wobei das Turbinenrad eine Vielzahl von Turbinenschaufeln besitzt, und eine Kante, die eine Vielzahl von Wellen bzw. Einschnitten definiert; und
Wellenfüller, die zwischen den Turbinenschaufeln angeordnet sind.

16. Turbine nach Anspruch 15, die eine Scheibe auf der Welle benachbart zum Turbinenrad aufweist, und wobei die Wellenfüller am Umfang der Scheibe angeordnet sind, wobei die Wellenfüller geformt sind, um Öffnungen zwischen benachbarten Turbinenschaufeln auszufüllen und eine Außenfläche besitzen, die aerodynamisch zum Übergang zwischen den benachbarten Schaufeln ausgebildet ist.

17. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors, das folgende Schritte aufweist:
Vorsehen einer Vielzahl von Verbrennungszylindern, einer Auslaßsammelleitung und einer Einlaßsammelleitung;
Transport des Abgases aus der Vielzahl von Verbrennungszylindern zur Auslaßsammelleitung;
Vorsehen eines Turboladers, der einen Kompressor mit einem Einlaß und einem Auslaß besitzt und einer Turbine mit einem Einlaß und einem Auslaß, mit einem Turbinenrad, mit einer Vielzahl von Turbinenschaufeln und Wellen bzw. Einschnitten an der Außenkante des Turbinenrades;
Vorsehen von Wellenfüllern, die die Wellen bzw. Einschnitte verdecken oder ausfüllen;
drehbarer Antrieb der Turbine mit Abgas, das in den Turbineneinlaß eingeleitet wird und Leiten des Abgases entlang des Turbinenrades und der Wellenfüller zum Turbinenauslaß;
Einleiten von Verbrennungsgas am Kompressoreinlaß; und
Transport des Verbrennungsgases vom Kompressorauslaß zur Einlaßsammelleitung.

18. Verfahren nach Anspruch 17, das den Schritt aufweist, die Wellenfüller vorzusehen, die mit der Welle verbunden sind und nicht mit dem Turbinenrad nicht verbunden sind.

19. Verfahren nach Anspruch 17, das den Schritt aufweist, die Wellenfüller als einzelnen Körper vorzusehen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, das die Schritte aufweist, eine Scheibe benachbart zum Turbinenrad vorzusehen, die Wellenfüller angeordnet am Umfang der Scheibe vorzusehen und die Wellenfüller zu formen, so daß sie die Öffnungen zwischen benachbarten Turbinenschaufeln verdecken bzw. ausfüllen und eine Außenfläche besitzen, die aerodynamisch zum Übergang zwischen den benachbarten Schaufeln ausgeformt sind.

21. Turbine, die folgendes aufweist:
ein Turbinengehäuse;
eine Welle, die drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist;
ein Turbinenrad, das auf der Welle in dem Gehäuse angeordnet ist,
wobei das Turbinenrad eine Vielzahl von Turbinenschaufeln und eine Außenkante besitzt; und
Mittel getrennt von dem Turbinenrad und assoziiert damit zur Verbesserung des aerodynamischen Wirkungsgrades des Strömungsmittelflusses entlang der Turbinenschaufeln.

22. Turbine nach Anspruch 21, wobei die Mittel eine auf der Welle benachbart zum Turbinenrad angeordnete Scheibe aufweisen.

23. Turbine nach Anspruch 21, wobei das Turbinenrad Wellen bzw. Einschnitte entlang der Außenkante zwischen den Turbinenschaufeln aufweist; und wobei die Mittel eine Scheibe aufweisen, die an der Welle benachbart zum Turbinenrad angeordnet sind, und wobei die Wellenfüller in den Wellen bzw. Einschnitten angeordnet sind.